Total Carbon Column Observing Network - Total Carbon Column Observing Network

Total Carbon Column Observing Network
Caltech TCCON-side
Lamont TCCON-nettsted
Park Falls TCCON-side
Forkortelse TCCON
Dannelse 26. mai 2004 ; 17 år siden ( 2004-05-26 )
Type Internasjonalt samarbeidsnettverk
Produkter kolonne GHG-målinger
Metoder nær-IR solspektroskopi
Stol
Debra Wunch (2020-23)
Co-chair (Europa / Afrika)
Thorsten Warneke (2020-23)
Co-chair (W. Pacific / Asia)
Nicholas Deutscher (2020-23)
Regioner - Instrumentering Bruker 125HR spektrometer
Programvare GGG2014 / GGG2020
Nettsteder 23 (2015)
Primære gasser (kolonner) CO 2 , CH 4 , CO, N 2 O, HF, H 2 O

Den totale karbonkolonne observasjons Network ( TCCON ) er et globalt nettverk av instrumenter som måler mengden av karbondioksid , metan , karbonmonoksid , nitrogenoksid og andre sporgasser i jordens atmosfære . Den TCCON ( / t ï k ɒ n / TEE -kon ) begynte i 2004 med installasjon av det første instrumentet i Park Falls, Wisconsin , USA, og har siden vokst til 23 operative instrumenter over hele verden, med 7 tidligere områder.

TCCON er designet for å undersøke flere ting, inkludert strømmen (eller strømmen ) av karbon mellom atmosfæren, land og hav (det såkalte karbonbudsjettet eller karbonkretsløpet ). Dette oppnås ved å måle den atmosfæriske massen av karbon (den luftbårne fraksjonen ). TCCON-målingene har forbedret det vitenskapelige samfunnets forståelse av karbonsyklusen og urbane klimagassutslipp .

TCCON støtter flere satellittinstrumenter ved å tilby en uavhengig måling for å sammenligne (eller validere) satellittmålingene i atmosfæren over TCCON-stedene. TCCON gir det primære målevalideringsdatasettet for Orbiting Carbon Observatory (OCO-2) oppdraget, og har blitt brukt til å validere andre rombaserte målinger av karbondioksid .

Historie

TCCON ble etablert delvis på grunn av modelleringsfeil mellom blandingseffektivitet mellom PBL og den frie troposfæren . Fordi TCCON-målinger er av hele atmosfærens kolonne over et sted (PBL og fri troposfære måles samtidig) er målingene en forbedring i forhold til de tradisjonelle in situ nær overflatemålingene i denne forbindelse. TCCON har forbedret CO 2 -massensgradientmålingene mellom den nordlige og sørlige halvkulen.

Det første årlige TCCON-møtet var i San Francisco, California i 2005. Hvert år avholdes et møte på et sted som roterer mellom Nord-Amerika, det vestlige Stillehavet og Europa som er vert for en deltakende institusjon. I 2015 ble møtet holdt ved University of Toronto .

Tegneserieoverforenkling av kolonnegassmålinger av TCCON & satellitt.  O2 og gassen av interesse måles og forholdes for en gjennomsnittlig mengde kolonne.
Tegneserieoverforenkling av kolonnegassmålinger av TCCON & satellitt. O 2 og gassen av interesse måles og forholdes for en gjennomsnittlig kolonnemengde.

Målingsteknikk

Hovedinstrumentet på hvert TCCON-sted er et Bruker IFS 125HR (HR for høy oppløsning, ~ 0,02 cm -1 ) eller noen ganger 120HR Fourier transformasjonsspektrometer . Sollys ledes inn i spektrometeret av solsporingsspeil og annen optikk. Spektrometrene måler absorpsjonen av direkte sollys av atmosfæriske sporgasser hovedsakelig i det nærmeste infrarøde området. Denne fjernmålingsteknikken produserer en presis og nøyaktig måling av den totale kolonneforholdet til sporgassen . Hovedbegrensningen for denne teknikken er at målinger ikke kan registreres når det ikke er sol (dvs. det er ingen målinger tilgjengelig om natten eller når det er tungt skydekke).

Deltakende nettsteder og institusjoner

Nåværende TCCON-nettsteder er lokalisert i USA , Canada , Tyskland , Polen , Frankrike , Japan , Australia , New Zealand , Sør-Korea , Réunion og Ascension Island . Et tidligere nettsted var i Brasil . Nettsteder kan endres når et instrument må flyttes til et nytt sted.

TCCON-medlemmer samarbeider fra en rekke forskjellige institusjoner. I Nord-Amerika inkluderer noen av disse Caltech , JPL , Los Alamos National Laboratory , NASA Ames og University of Toronto . I Europa inkluderer noen av disse Karlsruhe Institute of Technology , Max Planck Institute for Biogeochemistry , University of Bremen , Agencia Estatal de Meteorología , Royal Belgian Institute for Space Aeronomy , Finnish Meteorological Institute , og Pierre and Marie Curie University . I det vestlige Stillehavet inkluderer noen av disse University of Wollongong , National Institute of Water and Atmospheric Research , National Institute for Environmental Studies , JAXA og National Institute of Meteorological Research of the Republic of Korea.

Nye nettsteder blir tatt opp i nettverket når stedets etterforskere viser nødvendig maskinvare og databehandlingsevne. Ensartethet opprettholdes over hele nettverket ved å bruke den samme FTS-modellen og den samme programvaren for henting. GGG er programvaren til TCCON. Den inkluderer I2S (interferogram til spektrum) FFT og GFIT spektralmonterende subrutiner. GFIT er også tilpasningsalgoritmen som ble brukt til ATMOS som fløy med romfergen , og brukes til spektral montering av spektre oppnådd av et ballongbåret spektrometer.

Kart

TCCON-nettsteder over hele verden fra januar 2020.   grønt = aktive og tilgjengelige tilgjengelige data,   cyan = aktiv og ingen offentlige data ennå,   hvit = tidligere og offentlige data,   gul = potensielt fremtidig nettsted

Høydepunkter for databruk

Data fra hvert nettsted behandles av etterforskerne som leder det aktuelle nettstedet. Atmosfærisk overflod av gasser lastes opp og lagres i ensartede formater, og data er vert på Caltech med Caltech Library og er tilgjengelig fra http://tccondata.org . Data blir offentlig tilgjengelig forutsatt at datalisensen følges.

Data har blitt brukt til en rekke analyser. Noen av disse inkluderer

  • Utslippsestimater av metan og karbonmonoksid ble laget for South Coast Air Basin som inneholder Los Angeles ved bruk av TCCON-målinger og CARB- inventar.
  • Karakterisering av biosfærestrømninger på den sørlige halvkule
  • Evaluering av sesongutveksling av CO 2 mellom biosfæren og atmosfæren
  • Tallrike satellittvalideringsprosjekter
  • Valideringsprosjekter som involverer sammenligning av CO 2 og CH 4 målt av TCCON med det som måles med instrumenter med lavere oppløsning
  • Samvariasjon mellom overflatetemperatur og CO 2 i boreale regioner
  • Å skille mellom hvilke av to kraftverk (~ 2000 MW hver) plumer av forurenset luft kom fra i forbindelse med et Pandora NO 2- spektrometer

Satellittstøtte

Satellittoppdragene som støttes av TCCON inkluderer drivhusgasser som observerer satellitt (GOSAT) , SCIAMACHY og Orbiting Carbon Observatory-2 (OCO-2) .

Se også

Referanser

Eksterne linker

  • Media relatert til TCCON på Wikimedia Commons